杉樹皮製油吸着材の微生物分解処理技術に関する研究
首藤雅樹：こ・中原ノ貯∴干造公男⇒：・小倉秀ヤ・福⊥久人：；こ：≡こ。永水堅榊＊材料科学部・＊→こ海上災害防」上センター調査研究室・叫ぶんご有機肥料㈱ResearcIlandDevelopmemtfbrB呈odegradatio富ID呈sposa且ofS‡∋S（S一昭呈BarkSorbe雨）
MasakiSA7TO，MegumiNAKAHARA＊，KimioTAMATSUKUR王＊
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SuguruOGURA，＝isatoFUKUS＝T，KatashiNAGAMIZU紺MaterialScienceandTechnologyDivisjon
MaritjllleDisastci−PrcventjonCentcr，BungoYuki王寺iryo，Inc

要旨
杉樹皮を原料とする油吸着材は，竺センターでの基礎的研究をもとに，平成10年度より江本財相調奄研究Fil二業として海上災害防止センター→と共同で実用化研究が行われ，油吸着材の実製晶がぶんご有機肥料株ユ〔会社（人分県竹田市）によって製造・販売されている．この杉樹皮製油吸着材につき，さらなる環塙負荷の低減を［J指して微／卜物分解処理技術の研究開発を行ったところ，実川レベルにより近い舗㌦規模サフィー几ルド実験において，当初1（シ；）であった油分濃度（（：重油）が数十廿経過後にj′／′5程度に減少したことを確認した．

洒吸着材を吸新した油ごと分解処彗星すか技術の開発が求

1． はじめに杉樹皮製油吸着材の開発研究は，平成9年度のナホトカめられていた．
そこで ，平成n年二度までの【二！本財回訴杏研究事業をも号事故を契機に着手された当センタ、一での基礎研究をベースに，海上災害防止センター→の指導■此間研究のもと，とに，14隼度に海上災害防止センターー委託事業「杉樹皮平成1〔年度に仁1本財田調査研究事業として本格的に開始

製油吸着材♂）有効利用及び微生物分解処理技術に関するされ，平成12年度に尖用化に成功しノ，これまでに特許3件の㌔1i願などを経て製造・販売が開始された．油吸着材調査研究ノ（H本財「甘補助事業）が開始され，他州後の油吸着材と吸着した油とを，微生物活動に上／）て分解処の実製品は，ぶんご有機肥料株式会社（大分県竹日直）理する技術の開発が本格的に着下されるに空った．いわによって製法され，杉の油取り（すぎのゆとり）」（7）

ばこの 一連の研究開発幸）第二段階へとステップを進めたl托一名で仝同Fl′りに販売されている．

ことになる．ニの基礎的な調査研究に上り木着想のイJ▲効
什と実川化可能性が確認された．

杉樹皮製油吸着材の特徴は，廃棄物である杉♂〕木の皮を原料とする100％天然素材の油吸着材という点であり，本年度は 「彪樹皮製油吸着材を製造する）淘上油濁かつ従来品亜みの吸洒性能，佃格を尖現した点にある．
その，製造，使用，処分という製しルけ牛推における環境対応に枝川する）使用後の杉樹皮製油板前材な回収して微什物分解処理する〉生成した堆肥を販売すろ（十壌に負荷はいずれも石油原料製品に比較して小さいと考えら還ノ亡する）j という物質循環おし1二びビジネスモデルの実れる．例えば】製造時に使川するこエネルギーは，丁二程が現に向けた中途段階のフェー1ズとして，中規模フィーール

自然軋煉■粗粉砕。擬製とンンプルで熱処理を伴わないドにおける寺牧1二物分解処」隼患験を斗圧、に，木着乱け二基づた裾こ小さくて済む．位川時には，合量回収が相川県油く勅二究阻発を行った．

吸石材をカ ー，匡収し損ねた場合であって雲）【吸ホ材「⊥†休が／卜分鮒件のため環境に与える影響．与は小さぐて済む。処2．微生物分解処理技術の中規模ブイwルド実験

分時には，焼却明際漑サイオキンン類発′i三は基準よりは2．1誤差評価のための実験るかに小さく（800こC焼却時で0．0〔）0′1（㌻‖二Q以卜 基準は徹′11物分解処理ノ実験において重要1なる残留涌分≠定10′mQ以下） また凝ノ巨熱最もイ】 油製しLj．】」i二り小さぐて済む．
九 せっかく仕分解性を持ちながら焼却処分ではト分に特徴が活かされていないという声も多く，さらに環において，サンプル採Ⅲ如寺におけるバラつきと洒分濃度

計測デー一夕の粁畦（誤差）について，各面から検討を行」． ／）／二．

2．1．1 溶媒㍍よる油分柚拙の実燦

境負イミ臣7〕小さい処分方法，すなわら微／上物清動によって101

本研究で対象とする〔ニ重油を，バー一ク上馴巴からどれだ

1、；】ト）1し、2 にホすとおり バいク堆肥から〝〕（二軒油回収：ナの還を抽出できるかにつき∴長験を行／）たやは平」ナ「ご75∴1（ヱイ）であった．また，（二重仙そのものの帖（1）溶媒へ〝）可溶分の比較

甘率は平」う」でHI∴i（シご）であ／〕17こ．こび〕伯は2．Ll（1）の′実験

本調査研究で川いる（二前山の，各種溶媒ヘリ）1」摘打恒）の≠）〟）と町なな往 これは（二二耳刷」そのヰ，ののi苺いである

比較を行／〕た．川いた溶媒は，甘軋化鉱泉 クrJt∫ホルと考えられる。なお，2．1．1（1）の尖験〝）（二二串二油〝〕みが別ム，flヘキサンである．打‖貝としては，（二重油1gを各溶の種類であり，本実顆（2）で使川した（、重油は／ナ後の調査

媒50旦Ⅵ＝こ溶解後，ろ過しノ，HO℃のホットプレートにて丘研究仝般で川いたそ）げ）と同種である．

量が平衡状態になるまで溶剤柾放させる（：〕0〜√4（〕分程

ま17こ，バし一ク粍肥その手）げ）からも，0．0：i％ほどげ〕Tlヘ度）．80〔ノ〔二げ〕杜燥機にこう0分人れ，保冷した後に塵貴変化

キサン叶溶物が検．Ltlされることが判別したため，折井しノを測定Lた（．‖Sl二場排水亜分試験法に上る） 結果をた（：［錮栂〕影響を見る際には今後の油分測定伯から差しノ1㌦bh）1圭∴ホす（測定中林壮化分析センター∧）引く必要がある．

2．Ⅰ．2 サンプリング精度の検討／H可の調香研究における油分濃度即繹困竣化の測定はTablel 溶媒によるC哀痛1可溶分などの相違
蒸発分溶妹亮

イ、叶溶合

r】j溶分

27地点でのサンプリングとする．ニC川筑ミ（r）サンプルにおける油分濃度のバラツキを傾証するため，実験を行った】（（シ；〕）

本実験明1／′18スケーールに柵さ㌣卜む 約2m−（1し）のバー
ク恥肥グ）パイルから，27笹再「戸〝）サンプリングを行った．

甘塩化炭嘉〔〔シご）） （％）

10 パ1 6バーク」働巴を計擬しながら小さな山（約㌘ 約1しになるよで）を作／〕た後，C塵柚を投入し（1％10kg）

単にC蓬洒に射すか抽出能力のノ1さ、くでは阿規化炭素ヤクを行った（ショベルに上ろ下作業）．臼視に上り充分な‡Jロホルムが優れるが】ニげ）∴つは現イ十三および今後も什臆粋が行われたと判断された段階（僚絆両州川）分程度）

会的に便川が歓迎されない状況㍍凍沃ことと，nヘキサ

ト 上軋ノい屑，卜層においてそれぞれ9筒†九 すなわちンは各種公定法に川いられる ∵帳的な溶媒であることか

合計27箇所からサンプリングを行った．サンプリングは一箇所50g粗宴とした．

ト〕，可溶分そのものは他げ〕溶媒ことり少ないもののrlヘキ

結果を1∴ig．1にホす．

サンをi容規二として用いることとした．
（2）バーーク堆肥からの抽出量の検討

次に，実際の洒分測定を行うサンプルである「バーク油分濃度の分布

llヘキサンにて⊂：塵肺がどれだけ抽出され堆肥」かL二）jるかを検「征Lた。サンプルをrlヘキサンにてソックスレ9ーー抽出（射時間）を行い 脱水由ろ過後，HO℃のホット

8

プレーートにて直量が平衡状態になるまで溶剤挿散させ，7乾燥。保冷後に重量変化む粧走Lた
蚕廻5f′＼夕6√Jlこ∃1〕1〔？2 糾糾本からの（二市湘州か摘巨量／率芦 t汀1ノ州 川王「

4〔：1油3とミl

H2、／り′＼ し り

バー・上堆肥2 1・ 0巨Xi
2 7 771（（二項‥】添ノ加）

7日
（参考）

7 5

8り

油分濃度（％）「座．1各サン∵ル〔り油分軋度

理ぷ＝ 1％であろ＝」旬）油分濃度は平均凧で0．1H（さ′；〕しノノご律津浦憫沃判

か計測うれなか／Jた．二れは，2。1Ⅰ（2）−封廣詳した溶規
叫11川リJ〔7用迂附こ上る‡）〝）（1（シf−札75りイ〕）に加えプ サン102

プリング作業に起因−づ￣ろ要素に上る減′少，すなわち紬H

ワトン三］ペルなごt：、、〝ノけ沌隻を川し、バーク」堆肥

塊になりやすく小さなサジですくい⊥げる際にはピックハイル頂上佃はイ〕すくい取／）た子〕ぴ）を掛接するサイトにアッフされにくいため，油分の薄い部分をサンプリング順次移動させろノいユこで行／イ∴ ノ類塩辛揉最灘川侶1≠であする可能什がれいことなどが考えられる．ニれに，バーー

り，ニの際に油分測定ゾJためソ）サンプリングもー＝緋ナに†丁

ク堆肥そのものが含む溶媒可溶分（0．椚％）による増加■などの雪要因が総合され，ニの他の変化（〔）．75？も→（2）吸着マット役人〔／り／法〔．］8％））が現れていると考えられる．

以卜の手r帖こ従／」て，吸着マットをバーーク堆ノ肥ハイノレに埋め込んだ．

従って，この0．4日という数字を「サンフリング据付二係数」とし，／ナ後の油分濃度プ）経時変化を調べる際には，昔人型容器（ドラム缶）を計拡すそ

分析値そのも鍔に加え，分析伯を0．′18で隣した推定植を憲二人型容旨窪に吸鉦三／ットをノ＼れろ

あわせて検討することと−1j「る．もちろん，分解が進むか，こ∋：人型容据に計量Lた（バ勘頒を斗二ぎ，吸着マットに吸請あるいは健拝択中敷が増すことに上り，塊状の油分がはさせる（卜ig．2）
こさ二吸油後の吸着マットを人理容器から取り川し各ハイルぐされるなどして，上記〝）サンプリングによ計誤差要凶

断面に規定枚数並べる けig ニi）が変化すること虹十分考えられるたが），こ〝）サンプリン
グ補正係数0．ノ18は絶対的な信頼のおけるも♂〕ではなく，

筈人理容掛ソ）減量分を計占トトる

あくまで今い車〕芙験♂）ために仮に定めた補正係数と考宜

耳パイル断面に吸着マットを並べ終右亮とバ」一ク離肥で規定の聞隔（」t1Tiさ）だけ被覆し，順次上欄パイル断面るげ）が妥二l］である．に移りク 剛議（ハイ乍業を行う 什1g∴1）

2．2 油および杉村皮製油吸着材の微生物分解処理実験
本研究が最終【r畑こ「け旨すも鍔車L ノ牛分解性油吸着材の苦結果的に規定枚数で札㍑1しい右往ほぼ↑て吸ぺl盲一されそ）よ微隼物分解処理技術およびシステム〝）確立である．そのうに途「巨ご微調整する．

場合の実川モデルとして考えられる例は，酒場慄／巨現場から運搬されてきた使用後の洒吸欄ヰを，「閉鎖された空聞」において必灯量の微生物，栄養源，おょび活動に過した環境を／ナえて，速やかに分解処J二FRを行い，安ノ㌣基準範関内に達した残留物を環墳（例えば十壌）に戻すという章）のである．

二〝）凋］鎖された空間」に，バーク堆肥製造工場パニおける微／L物活動ヤードをそのまま通常することがモデルとして考えられろ．二のモデルグ）ー−∫能性を検証するべく，昨年度実施の小規模フィールド実験（堆肥仝量で約1加ミ，旧作無し，知′辻試験のみ）において得られた知見をもとにフ ↑年度は美甘レベルに至か「了途段階のいわば r巨視
憬フィー→ルド（同邦 正㌧傾劇有り，i「ト分濃度測定有刷」を吸着マットに吸わしキる様」′ 十 jg．2（二重り） にて尖験を子】／二〕た．
2．2．1尖た検♂）方法（1）概要

バーク堆肥（約1年二亨鯛孝段階のもの）【1†に吸柚後の柚吸7／ノソニ〉糊L」

jキ材を巧悌〕込み，l周打杉パイル伏に被擾tノた後∴し［川＝鳩r】ilJl）に愴什 川」り返し）を子」二い 仙分濃度〝）変化を調杏した

侶れ＝「守∴川いた油圧（て重油】HOkgで，製品版〝）「杉の沖取り、7ットトほ（、nlX ′ほ（、1n）に，1枚あたり1転を吸宥させナヰいトノ．ノ rを合計欄）枚川いた．バー▲ク珊雄一ユはホイールローダ鋸バケットで容栢を計是した約：うぐう111）ほどを川いた．∃計比塁軋小机

0．5であることから約18Lであると推定される．パイル〃〕
形状はやや膨らんだ∃1］錐状で，上二而（う2Ⅰ町1息衝（）5Ⅰ町「ぺⅠご亘（ニう バー、ク」榊即納′1lへ甘巧か首、ニ′ット，封l】rト′雄配合匡

さこう．玩1昭り立となった、【用け痛l分濃度十＝％と珊㍍Eさかノ．

103

（1ト）け川パ狛析偏にノ）き ごL＼′、1〕ノしり各王】二でサンプリング亮、′ナ二∴ 一ノノ．
卜か〔■．中二機でバー∧ク堆㌍を取り除「座∴／L／パイル断酢こ並べた吸欄、ットを破損する様イ（1），（2），（：う）の順でサンプリングを（ニう）攫梓およびサンプリンゲ① ② ③

1′J′∴ サンノリングは 昔刃f和上程烏H二④（算 ⑥する．コ〕へ′乃二にi、探収後によくf」宅合しノ，

二 1、 ＼トう二通辞∴ 女ナ気脚暗に要￣卜か酸素供給のため バー、ク」堆肥、 各封k寸上†反りだ∴（り＼（：う：）C′）：う條
体ノニする．に′′上期的に牒封ノド 仲川返し）を行う必要がある．臆揮烏

上「jg．7バ＼一一ク堆肥ハイルからのサンプリンダ鵬念区

ハワーショベルなど〝）貞機を川い，バーークニ堆肥パイルのH則かヰすくい取ったも〝）を隣接−し仁るサイトに順次移動させるノノ法で行った∴け座 5） 歩酎女は約2過片町二1回であり，この際に納分測定のた琉〔7〕サンブ（ 4）測定 項【＝1

リングも川二に測定墨汗＝ま以卜♂〕とおりとした．
ニ主ニ仙分濃度行った（十洩っ れ7）（ア）腰神崎宣必ず計測（2週間に＝棚呈度）（イ）曲線がほぼフラットになる期間（′i〜（〜 ケ廿租藍にわたり計測（己け肛観察（油の臭気，手指へ叫油分付着など）
託混蔑（週1回程度）
なお，油分の測定は2．1で述べノ′こょうにn′＼キサン仙い定量法に上／〕た 捌ノ走イ乍業は㈱住化分析センター斗∴委託した．測定値か〔、〕バし一→ク堆肥そのものが合む溶媒亘溶分（0．0こり を減じ，バトク堆肥から〃）（二二市油い−川又ヰi（0。75）で純一㌻ることにより，サンプルに含〔去れる拙分濃度を推定した
また，木方Ⅵ宮川−ンプリング作業に起因すると想われト座，5 パイル常用封′臣隼様イる測定仙が低く出る」 兄象を袖正するたが），バーーク」狛把から〝〕（二束㌢裾＝川丈率（0．75）のかわりに2．1で述べたサンブリング補」J二係数（0∴IH）で給したものを併せて算出す
ナー ることとL卜．
i′jLl−…∴熟乃測定圭ニフ 4常軌砂洲払∴−二におけるパイル表面かヰ

7り（、汀1叫果さ地ノ㍍二てキ巨Jた．
2．2．2 ′ノjさ験〝）結果（1）油分濃度およびL＝兄観察など

柚分濃度鋸変化をHg．軋りに衣す．
ノ追風甘妬l、IJ÷（り1肘Y）におけ㌃紬分濃度ゾ）」町制佃圭］％である。二の畔点では1吸着マットは頂形を保／二）ており，油はそげ）申に合去れているぴ）で，パイル内択油分濃度に均 になり」二うが／′1こい 征っ
巨1㌫ 唇＋バー「ツj†川ユ∧1ハでノレかtご」什≦J∴／プリングぴ月末r／」．
ニ／

川′4てブ 測定も斗＝用巨であ1回＝〝）サン▼ノリングは最糾〝）催杵が行われた開始後2〔二捌トlを核としたボーールL恨われるも〝汀土，徐々に【l週間峠ノ∴＼に行／〕た．既に吸着マットの原形技留琉て宜笹、二〔た7ニ亡くなり，4ケ月時ノたでほぼ観察されなくなった．

ず，二れよでの実髄泄」様，マットト畑二含まれるハーライ

なお，興味深いことに，この本ノ尖験用パイルに隣接する

価実験用の小型ハイルにカブトムシが痺三卯をしたトぴ〕存和二上り，」刑事二置が判明する状況であ／）た．膜絆
時におけるiL佃）5土気は，本来の（二項油♂）臭気から若†∴変模様で，秋↑孝にかけて幼虫が数十匹ほど生育している質しノた感じむ受けるものの，い去だ明確に洒の臭寿であ様子が観察された（l■、ぅだ．10）

ると判別可龍な程度に感じられた．手指への洒の付着は感じられなか／〕ナニがぅ ところどニ7）に（二屯抑を核三三すると思われる直径1〜2（一打程度び）ボし一ル跡存柾硝現察された．
柚の臭気については2ケ月後程度まで，明硝力点蓬を伴っていたも〝）〝〕，徐々に有機物雄履敗㌫に変質し．〕それと知らぬ人間には油の臭寿かどうか判別がつかない状態に変化した。

lTig．1し）バー→ク堆肥小型ハイルで育つカブトムシの幼虫
底地点A L

穏芸≡≡L08（2）渥度変化

バーーク堆肥パイル内項温度変化を11＼ig．‖ に示す。′実0．6

験キ裾甘 バーク堆肥び）盲骨性な状態とされる（う0℃「拍後を04保っていたが，徐々に温度がイユい、▲する傾向が見られた．
開始後100口経過時点から仁＝まほ琵0て二以下む推移しノワト1し）0．2「1経i掛埠点以降は40し1cを「ご【叶る状態が現れた。
0．0050100150200「DAYrTig。S 紺分子だ…ノ如／）変化㊨ 地 点 Nol
適 地 点 N02
地 点 N03
地 点 No4
せ平均 Nol〜4700

測定韓気温600500

A口0300

2UO＝〕UO D
05〔1†00F50llnY

050100150200DAY

ib．i度がイ氏下する原因は，微／∃二物活動の低卜，外気≠け）
紙卜などが考えこ二」れる．

1ごig．‡）油分濃度ソ）変化 けンプリング痛言済）

生じ切り返し直磯は温j如、；▲卜刷毛卜しノコ そ〃〕後上汁川5200

すか帆仁りがあるが，好気発酵が酸素供給により活登化す変質する．
・微生物分解処理開始直後は，バーク雄肥の清性な状ることをホしていると考えられる．

態とされる60（C前後を保っていたが，徐々に温度が（ニう）まとめ低下し，開始後1′川U頃ほで40〜50℃前後を推移す

細分濃度は髄少傾泣＝ニあるが，ニのデーMタの解釈はさまざまにわうことが出来る．例えば，開始後10畑時点とるようになる．

いく／つか課題があげられる≠〕のの，尖現すると生分解用0日時点でさほど変化がない，という結果が出ており，
ニ瑚【し‡J♂）推移は漸減傾向とも，変化なしとむ或いは山性び）洒吸ホ材の特徴を活かした更なる環境負荷低減技術形になっていると解釈できないこと≠〕ない。従って，ことなるため，／ナ後も木技術の早期の実用化をLj指したいび）結果げ）みから判断することは困難であるが，昨年度までの傾†㍉とあわせ見ると，「う掴台後数卜［二」程度で本来の油謝 辞
本研究に多人なる支援を頂いた口木財何に心上り御礼

分濃度慣1／5以卜にまで低卜しノている，と考えるのが妥当であろう．巌しい見方をしたとしノても，当初濃度の申し上げます．また，貴重な助．三▲を頂いた東京大ノ、ト両l／2〜1／3程度にまで低下七ていると考えて良いと

Lトー教授，九州人学・近藤隆一郎教授，広島大ノツ：。長沼思われる．こ〝〕点については数人の専門家にも意見を請

毅助教授，資材を提供頂いた九州石油㈱に御礼申し上げ

うたがフ 概ね同様明意見であ／Jた．

ます．

一ノノで，数卜R経過時点から先は臼に見えた変化が現れていない，という〝）章〕今ー＝＝封卦リjらかにな／Jた傾向である。ニれに／ついては，大きく「／つげ）解釈が可能である．
（ノ1）微ノL物清動が低卜したた捌こ柚分分解が進展しなくなった（パイル内温度折低卜がそれを裏イ、J▲けている）（R）C麿打出鍔うち，バー【ク」隠肥に生息する微斗物では分解困難な成分が残留した
このノ∴−二については，今後，新たな尖験をキfい，結論を導く予定である．

卜壌汚染対策法が平成15まト2ノ引こ施行されク 数年♂〕うらに現在規定のない油分についてむ，十壌汚潔基準が定められると予測されている．その数ノj′：はLOOOr〕f）m（0．1ワも）になるという説があるが，この濃度は「油分が残っていない十嬢（肥料）一 という社会的なコンセンサスが得られる【1安になると考えられる．こげり吉幣に照らしノ合わせて／†回のノ吏験結果を見るに】油分濃度をもう一段階低下させたいという思いに駆られるのが」上席なところである．
ニジ）方法としては，例えば，横枠頻度や邪始時濃賠設定
椚見直し，技術〝）複合化などが考えられる．現在びJ「法とあわせて，今後これらのアイデアを順次試みていくチ主l．

3． おわりに本州けEに」二り得ごJれた知見は以下げ）とおりである．

・（牒刷旧1微藻物分解処理阻姉衡軋＝鳩三度で本来の油分濃度什＝／5以卜程度にまで低卜しノていると考えられる．
＝酢蛤後輩十≦」トl以降は，漸減傾向にあるもぴ）の油分濃度に 人きな変化はないか（1丘抽は，微ノト物分解処潮間始後2ケ月程度で腰枠時の洒の臭気は附確さを失い，徐々に有機物臭へとJO（う